Astronomen haben keine Ahnung, was dunkle Materie ist, aber sie haben ein paar Vermutungen. Schließlich sollte es einige Theorien geben, die den meisten Experimenten standgehalten haben, und das beste Modell dafür, was Astronomen im Universum sehen. Die Physiker von Fermilab haben einen dieser Schritte nach vorne gemacht, indem sie die Eigenschaften der Dunklen Materie eingeschränkt und eine neuere Entdeckung aufgehoben haben, indem sie nichts Ungewöhnliches gesehen haben.
Wir können dunkle Materie nicht sehen, aber wir wissen, dass sie da draußen ist. Galaxien sollten sich auseinander drehen, aber nicht, weil sie sich in einem Lichthof aus dunkler Materie befinden. Erstaunliche Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop zeigen die Gravitationsverzerrung der dunklen Materie auf dem Licht entfernter Galaxien. Oh, da draußen ist alles in Ordnung.
Also, was ist es?
Astronomen haben zwei Theorien. Zum einen sind ihre Vorstellungen von der Schwerkraft falsch. Indem Sie unser Verständnis der Funktionsweise der Schwerkraft über große Entfernungen ändern, können Sie die Notwendigkeit dunkler Materie vollständig beseitigen.
Die andere Möglichkeit sind „schwach wechselwirkende massive Partikel“. Dies sind tatsächliche Partikel, die aus "etwas" bestehen, aber wir können sie nur durch ihre Schwerkraft sehen oder erkennen.
Teilchenphysiker haben mit mächtigen Atomzerstörern nach Teilchen der Dunklen Materie gesucht, genau wie sie alle subatomaren Teilchen entdeckt haben, die sie bisher gefunden haben.
Ein neues Experiment im Fermi National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums gab diese Woche bekannt, dass sie bei dieser Suche Fortschritte erzielt haben. Laut Theorien unterscheidet sich die Interaktion von Partikeln der dunklen Materie mit regulärer Materie von der Art und Weise, wie reguläre Materie interagiert. Das Fermilab-Experiment hat eine der letzten Möglichkeiten ausgeschlossen, mit denen die Theorien vorausgesagt haben, dass dies geschehen sollte.
Ihr Experiment, COUPP genannt, verwendet ein Glas, das mit einem Liter Iodtrifluormethan (einer als CF bekannten Feuerlöschflüssigkeit) gefüllt ist3I. Wenn Partikel auf die CF treffen3Ich, es verursacht winzige Blasen in der Flüssigkeit. Die Wissenschaftler können diese Blasen erkennen, wenn sie einen Millimeter groß werden. Durch Beobachtung der Wechselwirkungen sollten Forscher wissen können, ob sie aus regulärer oder dunkler Materie stammen.
Bisher widersprechen ihre Ergebnisse einer anderen Suche namens Dark Matter Experiment (DAMA) in Italien, die behauptete, Wechselwirkungen mit dunkler Materie zu sehen. Die Ergebnisse des DAMA-Experiments sagten voraus, dass COUPP Hunderte von Wechselwirkungen mit dunkler Materie hätte finden sollen, aber sie sahen keine.
Diese Forschung erscheint in der 15. Februar Ausgabe der Zeitschrift Science.
Originalquelle: Fermilab-Pressemitteilung
